Universidad del Valle Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Área de sistemas de potencia

Tarea #1 Protecciones eléctricas - Flujo de carga y cortocircuito utilizando NEPLAN Profesora: Gladys Caicedo Delgado Fecha de entrega: Martes 24 febrero Grupo 1:

I. Implementación del SEP

Implementar el SEP de la Figura 1, en la herramienta computacional NEPLAN. Introducir las

características de cada uno de sus elementos de acuerdo a la información de las Tablas 1,

2, 3, 4 y 5. La corriente de cortocircuito trifásica en el barraje D es 12906.89 A, simétricos

(2570.87 MVA).

Figura 1. Diagrama unifilar caso de estudio 1 de cortocircuito

50

51

700 : 5

14.2Km

J0.625Ω/Km

50

51100 : 5

2570.87 MVA

50

51100 : 5

50

51250 : 5

Dy1

5.25 MVA

34.5/13.2kV

Zcc= 6%

150 : 550

51150 : 5

50

51

2.625 MVA 2.625 MVA

1 2

3

4

5 6

115kV 12906.89 AIcc3

34.5kV

13.2kVA

C

D

50

51

50

51

B

7

8

34.5kV

200 : 5

100 : 5

Dy1

10.5 MVA

115/34.5kV

Zcc=11.7%

Tabla 1 Datos equivalentes del SEP de la Figura 1

Nombre Sk” max(Mva) Ik” max(A)

Sk” min(Mva)

Ik” min(A)

Tipo FC V oper %

Alimentación 2570.892 12907 2570.892 12907 SL 100

Xth(1)= 5.144Ω Xth(2)= 5.144 Ω Xth(0)=5.144 Ω

Tabla 2. Datos de los nodos para el SEP de la Figura 1

Nodo Tensión del Nodo (kV) Frecuencia(Hz)

1 115 60

2 34.5 60

3 34.5 60

4 13.2 60

Tabla 3. Datos de los transformadores para el SEP de la Figura 1

Transformador Desde nodo

Hasta nodo

Grupo vectorial

Sr (Mva)

Vr1 (kV)

Vr2 (kV)

Zcc(1)= Zcc(2)

%

Zcc(0) %

1 1 2 Dy1 10.5 115 34.5 11.7 11.7

2 3 4 Dy1 5.25 34.5 13.2 6 6

Tabla 4. Datos de las líneas para el SEP de la Figura 1

Línea Desde nodo

Hasta nodo

Longitud(km) R(1) ohm/km

X(1)= X(2) =ohm/km

X(0) ohm/km

1 2 3 14.2 0 0.625 1.56

Tabla 5. Datos de las cargas para el SEP de la Figura 1

Carga Tipo FC P(MW) Q(Mvar) Unidades residenciales

unidades

1 PQ 2.625 0 0 AV

2 PQ 2.625 0 0 AV

3 PQ 5.1 0 0 AV

II. Flujo de carga

Correr el programa de flujo de carga para el SEP de la Figura 1, de acuerdo a los

parámetros de las cargas, líneas y transformadores definidos en la tabla 1 y 2.

1.1 Ilustrar en una tabla los resultados de las corrientes, voltajes y potencias en cada

uno de los elementos del SEP.

1.2 Comparar los resultados del sistema calculados manualmente, con los calculados

mediante NEPLAN.

1.3 Realizar un análisis de los resultados del SEP inicial.

1.4 Para el SEP de la figura 1 aumentar la carga activa en un 20%, e ilustrar en una tabla

los resultados de las corrientes, voltajes y potencias en cada uno de los elementos

del SEP.

1.5 Realizar un análisis de los resultados del SEP con aumento de carga de potencia

activa.

1.6 Para el SEP de la Figura 1 aumentar la carga reactiva en un 20%, e ilustrar en una

tabla los resultados de las corrientes, voltajes y potencias en cada uno de los

elementos del SEP.

1.7 Realizar un análisis de los resultados del SEP con aumento de carga de potencia

reactiva.

III. Cortocircuito

Correr el programa de cortocircuito para el SEP de la Figura 1 con la norma ANSI/IEEE. Tener en cuenta las reactancias de los generadores de acuerdo a la Tabla 2. 1.8 Realizar una falla trifásica en cada uno de los nodos del sistema y mostrar en una

tabla los resultados de las corrientes y voltaje de cortocircuito en cada uno de los elementos del SEP.

1.9 Comparar los resultados del sistema calculados manualmente, con los calculados mediante NEPLAN.

1.10 Realizar un análisis del sistema. 1.11 Realizar una falla bifásica en cada uno de los nodos del sistema y mostrar en una

tabla los resultados de las corrientes y voltaje de cortocircuito en cada uno de los elementos del SEP.

1.12 Realizar un análisis del sistema.

1.13 Realizar una falla monofásica en cada uno de los nodos del sistema y mostrar en una tabla los resultados de las corrientes y voltaje de cortocircuito en cada uno de los elementos del SEP.

1.14 Realizar un análisis de los resultados del sistema.

Bajar del campus el material de estudio:

El tutorial de flujo de carga y cortocircuito de NEPLAN.

La tesis de “Guía didáctica de ejemplos implementados en NEPLAN para la enseñanza de protecciones”, autores Joan Mosquera y Daniel Mera.